/**
 * 面试题36：二叉搜索树与双向链表
 */
public class Offer_36 {
    Node pre, head;

    /**
     * 精选题解：中序遍历
     * <p>
     * 时间复杂度：O(n)
     * <p>
     * 空间复杂度：O(n)
     */
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        dfs(root);
        // 中序遍历完成后，head 指向头节点， pre 指向尾节点，
        // 因此修改 head 和 pre 的双向节点引用即可
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        return head;
    }

    private void dfs(Node cur) {
        if (cur == null) {
            return;
        }

        // 递归左子树
        dfs(cur.left);

        if (pre != null) {
            // 如果 pre != null，修改双向节点引用
            pre.right = cur;
        } else {
            // 如果 pre == null，表明正在访问头节点
            head = cur;
        }
        cur.left = pre;
        pre = cur;

        // 递归右子树
        dfs(cur.right);
    }

    class Node {
        public int val;
        public Node left;
        public Node right;

        public Node() {
        }

        public Node(int _val) {
            val = _val;
        }

        public Node(int _val, Node _left, Node _right) {
            val = _val;
            left = _left;
            right = _right;
        }
    };
}
